Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Astronomie: Wie vermisst man ein Schwarzes Loch?

Schwarze Löcher verzerren die Raumzeit. Mit einem gigantischen Teleskopnetzwerk wollen Astronomen sie jetzt dabei beobachten – und prüfen, ob die Regeln der allgemeinen Relativitätstheorie auch in nächster Näher der Singularität noch gelten.
Aufheizen hineinstürzender Materie in Schwarzes Loch

Ein ganzes Jahrhundert lang haben Experimentalphysiker Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie vergeblich auf den Zahn gefühlt. Jeder dieser Tests spielte sich in relativ schwachen Gravitationsfeldern ab. Es ist an der Zeit, die Raumzeit dort zu untersuchen, wo sie viel härteren Bedingungen unterworfen ist – und das passiert nirgends im All auf extremere Weise als am Rand Schwarzer Löcher. Hier ist die Schwerkraft so stark, dass nicht einmal mehr Licht wieder entkommen kann, wenn es den so genannten Ereignishorizont überquert.

Das Zentrum von Schwarzen Löchern entzieht sich unserer Beobachtung, doch bereits in ihrem Umfeld ziehen die massereichen Giganten so stark an der umgebenden Materie, dass diese große Mengen elektromagnetischer Strahlung produziert. Die Schwerkraft drückt alles, was sich auf den Ereignishorizont zubewegt, extrem stark zusammen, wodurch Temperaturen im Bereich von Milliarden Grad Celsius erreicht werden. Im krassen Gegensatz zu den an sich unsichtbaren Schwarzen Löchern gehören deren Umgebungen daher oft zu den hellsten Regionen im Kosmos.

Wenn wir ein Schwarzes Loch mit Teleskopen betrachten könnten, deren Auflösung gut genug ist, um den Ereignishorizont abzubilden, dann könnten wir Materie auf ihrem Weg hinein verfolgen – und herausfinden, ob sie sich auf ihrer Reise ohne Wiederkehr so verhält, wie sie es auf Grund der allgemeinen Relativitätstheorie sollte. Dabei gibt es einen Haken. Ein Schwarzes Loch ist von der Erde aus gesehen winzig. Das gilt selbst für die supermassereichen Exemplare, die Astronomen heutzutage im Mittelpunkt der meisten Galaxien vermuten. Sie vereinen Millionen oder sogar Milliarden Sonnenmassen in sich und sind manchmal größer als unser ganzes Sonnensystem.  ...

Kennen Sie schon …

Spektrum - Die Woche – Wege aus der Einsamkeit

Alleinsein ist ein weit verbreitetes Gefühl, das seit der Pandemie verstärkt in den Fokus gerückt ist. In »Spektrum - Die Woche« reflektieren wir, ob Einsamkeit ein gesellschaftliches Problem ist und welche Maßnahmen helfen können, sich wieder verbunden zu fühlen.

Spektrum der Wissenschaft – Quantengravitation

Seit einem Jahrhundert versuchen Fachleute, die Quantenphysik mit der Schwerkraft zu vereinen. Wie könnte eine solche Weltformel aussehen? Zum Auftakt der Serie »Quantengravitation« geben wir einen Überblick über die Entwicklungen der wichtigsten Ansätze. Weiterhin berichten wir über das Verfahren, der Luft Kohlendioxid zu entziehen. Kann diese Entziehungskur die Klimakatastrophe abwenden? In der RNA-Forschung zeigt sich immer deutlicher, dass die im Erbgut enthalten Bauanweisungen für RNA-Moleküle, die nicht für Proteine codieren, offenbar maßgeblich an der Genregulation beteiligt sind. Erfahren Sie weiterhin, welche neuen Erkenntnisse die Wissenschaft aus den Untersuchungen der Brandruine von Notre-Dame de Paris gewann.

Spektrum der Wissenschaft – Vielfältige Quanten

Wir tauchen ein in die Welt der Quanten, die uns noch immer zahlreiche Rätsel aufgibt. Forscher entwickeln ständig neue Modelle und hinterfragen Grundlegendes, wie beispielsweise das Konzept der Zeit. Gleichzeitig macht die Entwicklung neuer Quantencomputer große Fortschritte und könnte unsere Verschlüsselungssysteme bedrohen. Experten arbeiten an neuen Methoden, um unsere Daten zu schützen. Erfahren Sie, wie diese Herausforderungen gemeistert werden und ob Kryptografen den Wettlauf gegen die Zeit gewinnen können.

  • Quellen

Chan, C.-K. et al.:The Power of Imaging: Constraining the Plasma Properties of GRMHD Simulations using EHT Observations of Sgr A*. In: Astrophysical Journal 799, 1, 2015

Doeleman, S. S. et al.:Detecting Flaring Structures in Sagittarius A* with High-Frequency VLBI. In: Astrophysical Journal 695, S. 59 – 74, 2009

Doeleman, S. S. et al.:Jet-Launching Structure Resolved Near the Supermassive Black Hole in M87. In: Science 338, S. 355 – 358, 2012

Johannsen, T., Psaltis, D.:Testing the No-Hair Theorem with Observations in the Electromagnetic Spectrum. II. Black Hole Images. In: Astrophysical Journal 718, S. 446 – 454, 2010

Schreiben Sie uns!

1 Beitrag anzeigen

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.